CN206468981U - 一种加热管及管道加热系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微流体输送领域,公开了一种加热管及管道加热系统。其中,加热管,应用于微流体系统,包括具有液体通道的管体;所述管体包括外壁层、内壁层以及介质层,所述介质层填充在所述外壁层与所述内壁层之间的间隙中;所述加热管还包括温控层及第一屏蔽层,所述温控层内均匀铺设有电加热元件,所述温控层及所述第一屏蔽层分别埋设在所述介质层内,并且所述第一屏蔽层位于所述温控层内圈,用于屏蔽所述电加热元件发出的干扰。本实用新型的实施方式还提供了一种管道加热系统,包括上述的加热管道。相对于现有技术而言,本实用新型实施方式实现了加热均匀、空间利用率大、不会干扰管道内的液体的技术效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及微流体输送领域,特别涉及一种加热管及管道加热系统。
背景技术
现有的液体输送装置中,为了让试剂能够进行温度控制,常见的方式是加热溶液源头(例如试剂瓶),或待作用区(例如反应腔)。但如果溶液源头距离待作用区太远,以至于温度无法传递过去,并且,待作用区也无法进行加热时,需要利用输送管道直接对液体进行加热。
现有的方案为:将一般的塑料管道和电加热线并在一起,外面包裹一层保温层。
这种方案的问题在于:
(1)加热线和塑料管并在一起的时候,加热不均匀;
(2)保温层厚度很厚,所以最终的产品体积很大,使用起来并不方便;
(3)加热线本身的电磁场容易干扰管道内部的液体。
实用新型内容
本实用新型实施方式的目的在于提供一种加热管及管道加热系统,可以实现加热均匀、空间利用率大、不会干扰管道内的液体的技术效果。
为解决上述技术问题,本实用新型的实施方式提供了一种加热管,应用于微流体系统,包括具有液体通道的管体;所述管体包括外壁层、内壁层以及介质层,所述介质层填充在所述外壁层与所述内壁层之间的间隙中;
所述管体还包括温控层及第一屏蔽层,所述温控层内均匀铺设有电加热元件,所述温控层及所述第一屏蔽层分别埋设在所述介质层内,并且所述第一屏蔽层位于所述温控层内圈,用于屏蔽所述电加热元件以及外界辐射的干扰。
本实用新型的实施方式还提供了一种管道加热系统,应用于微流体系统,包括上述的加热管道,以及加热控制器,所述加热控制器与所述电加热元件电性连接,并调整所述电加热元件的加热温度。
本实用新型实施方式相对于现有技术而言,管体的外壁层与内壁层之间形成间隙,在该间隙中填充介质层,将温控层和屏蔽层埋设在介质层内,有效地利用了空间,使得管体结构更加紧凑。其次,温控层利用均匀铺设的电加热元件对液体通道内的液体进行加热时,加热管内的加热面积大,并且加热温差小,实现加热均匀,解决了现有技术中仅会局部加热的问题。另外,由于位于温控层内圈的第一屏蔽层,使得电加热元件发出的电磁场不会影响到液体通道内的液体,保持了液体的原始状态。
另外,在该加热管中,所述电加热元件为电阻加热丝,以减少成本。
另外,在该加热管中,所述电加热元件为电阻加热网,使得加热部位更加分散,加热均匀。
另外,在该加热管中,所述加热管还包括与所述第一屏蔽层电性连接的外接接地线,用以固定电势。
另外,在该加热管中,所述加热管还包括第二屏蔽层,埋设在所述介质层内,并且位于所述温控层外圈,不仅进一步屏蔽电加热元件发出的电磁干扰,还可防止外界对加热管发出的干扰。
进一步的,在该加热管中,所述加热管还包括与所述第二屏蔽层电性连接的外接接地线,用以固定电势。
另外,该加热控制器还包括温度传感器,用于监测所述管体的温度;
所述管道加热系统还包括主控设备,与所述温度传感器及所述加热控制器分别电性连接;所述温度传感器将所测温度值发送至所述加热控制器,并由所述加热控制器将所测温度值发送至所述主控设备,实现远程控制。
进一步的,所述主控设备预设有一安全温度值,在所测温度值高于或等于所述安全温度值时,所述主控设备关闭所述加热控制器,提高了安全性。
另外,所述加热管的数量为N根,N为大于1的自然数,所述各相邻加热管之间通过管连接件拼接并连通,以适用于不同的工况。
附图说明
图1是本实用新型第一实施方式中的加热管的竖向切面示意图;
图2是本实用新型第一实施方式中的加热管的横向切面示意图;
图3是本实用新型第二实施方式中的管道加热系统的结构示意图;
图4是本实用新型第二实施方式中的管道加热系统内的连接关系示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本实用新型各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本实用新型的第一实施方式涉及一种加热管,应用于微流体系统,如图1、图2所示,包括具有液体通道117的管体11;管体11包括外壁层111、内壁层112以及介质层113,介质层113填充在外壁层111与内壁层112之间的间隙中。具体来说,外壁层111与内壁层112可以是相同材料,优选的是不同的材料,以实现外壁层111具备高强度,同时内壁层112便于导热并且不会污染输送液体。介质层113可以使用一般的PTFE(聚四氟乙烯)等聚合材料。内壁层112的直径范围为0.01~5mm,外壁层111的直径范围为1~10mm,以便于在微流体工序中的应用。
同时,管体11还包括温控层114及第一屏蔽层115,温控层114内均匀铺设有电加热元件,温控层114及第一屏蔽层115分别埋设在介质层113内,并且第一屏蔽层115位于温控层114内圈,用于屏蔽电加热元件发出的干扰。第一屏蔽层115可为现有技术中的任意屏蔽材料,仅需要具有优良的热传导性能即可。
通过上述内容不难发现,本实施方式使管体11的外壁层111与内壁层112之间形成间隙,在该间隙中填充介质层113,将温控层和屏蔽层埋设在介质层113内,有效地利用了空间,使得管体11结构更加紧凑。其次,温控层114利用均匀铺设的电加热元件对液体通道内的液体进行加热时,加热管内的加热面积大,并且加热温差小,实现加热均匀,解决了现有技术中管道仅会局部加热的问题。另外,由于位于温控层114内圈的第一屏蔽层115,使得电加热元件发出的电磁场不会影响到液体通道内的液体,保持了液体的原始状态。
本实施方式中,电加热元件为电阻加热丝,电阻加热丝以统一的延伸方向均匀布置,使得相邻电阻加热丝之间的间距不会很大,保证加热均匀。电阻加热丝的成本较低,提高了经济效益。更优选的方案中,电加热元件为电阻加热网,也可以理解为由电阻加热丝编制形成的网状元件,相比于电阻加热丝的同向均匀设置,电阻加热网使得加热范围能更均匀地分布,抗拉强度更大,并且,电阻加热网的装配也更容易,省去了电阻加热丝统一延伸方向的装配工序。
值得一提的是,本实施方式中,加热管还包括与第一屏蔽层115电性连接的外接接地线(图中未示),提高屏蔽效果,并且安装方便,有效地实现固定电势的效果,还需理解的是,该接地线可以连接一固定电势,也同样可以起到一定的接地效果。
进一步来说,本实施方式中,加热管还包括第二屏蔽层116,埋设在介质层113内,并且位于温控层114外圈,也可以说,温控层114位于第一屏蔽层115及第二屏蔽层116之间。这样,不仅进一步屏蔽电加热元件发出的电磁干扰,还可防止外界对加热管发出的干扰。
值得一提的是,本实施方式中,加热管还包括与第二屏蔽层116电性连接的外接接地线(图中未示),提高屏蔽效果,并且安装方便,有效地实现固定电势的效果,还需理解的是,该接地线可以连接一固定电势,也同样可以起到一定的接地效果。
本实用新型第二实施方式涉及一种管道加热系统,应用于微流体系统,如图3所示,包括第一实施方式中的加热管,以及加热控制器2,加热控制器2与电加热元件电性连接,并调整电加热元件的加热温度。具体来说,加热控制器2安装在靠近加热管1的两端,实现电流的闭合回路。
通过上述内容不难发现,本实施方式的微流体系统中,使管体的外壁层与内壁层之间形成间隙,在该间隙中填充介质层,将温控层和屏蔽层埋设在介质层内,有效地利用了空间,使得管体结构更加紧凑。其次,温控层利用均匀铺设的电加热元件对液体通道内的液体进行加热时,加热管内的加热面积大,并且加热温差小,实现加热均匀,解决了现有技术中仅会局部加热的问题。另外,由于位于温控层内圈的第一屏蔽层,使得电加热元件发出的电磁场不会影响到液体通道内的液体,保持了液体的原始状态。
值得说明的是,如图4所示,本实施方式中的加热控制器2还包括温度传感器3,一般要求该温度传感器体积小,可以使用热敏电阻器,尤其是半导体材料制作的负温度系数热敏电阻器(NTC热敏电阻器),便于和管道集成使用,同时,本实施方式中的管道加热系统还包括主控设备4,其中,加热控制器2包括一温度传感器3,该温度传感器3作用与加热管1上,用于监测管体的温度;主控设备4,与加热控制器2电性连接;温度传感器3将所测温度值发送至加热控制器2,并由所述加热控制器2将所测温度值发送至所述主控设备4。操作人员可以通过主控设备4得知温度传感器3所测得的温度值,并可以通过该温度值控制加热控制器2,从而调整适宜的加热温度。
本实施方式的管道加热系统中,主控设备4预设有一安全温度值,在所测温度值高于或等于安全温度值时,主控设备4关闭加热控制器2。实现了高温自动切断的功能,保证了使用安全。
值得一提的是,本实施方式的管道加热系统中,加热管1的数量为N根,N为大于1的自然数,各相邻加热管1之间通过管连接件拼接并连通,实现了加热管1之间的拼接,实现了加热管1总体长度的可调节性,适用于不同的工况。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本实用新型的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本实用新型的精神和范围。
Claims (10)
1.一种加热管,应用于微流体系统,其特征在于,包括具有液体通道的管体;所述管体包括外壁层、内壁层以及介质层,所述介质层填充在所述外壁层与所述内壁层之间的间隙中;
所述管体还包括温控层及第一屏蔽层,所述温控层内均匀铺设有电加热元件,所述温控层及所述第一屏蔽层分别埋设在所述介质层内,并且所述第一屏蔽层位于所述温控层内圈,用于屏蔽所述电加热元件以及外界辐射的干扰。
2.根据权利要求1所述的加热管,其特征在于,所述电加热元件为电阻加热丝。
3.根据权利要求1所述的加热管,其特征在于,所述电加热元件为电阻加热网。
4.根据权利要求1所述的加热管,其特征在于,所述加热管还包括与所述第一屏蔽层电性连接的外接接地线。
5.根据权利要求1所述的加热管,其特征在于,所述加热管还包括第二屏蔽层,埋设在所述介质层内,并且位于所述温控层外圈。
6.根据权利要求5所述的加热管,其特征在于,所述加热管还包括与所述第二屏蔽层电性连接的外接接地线。
7.一种管道加热系统,应用于微流体系统,其特征在于,包括权利要求1至6中任意一项所述的加热管道,以及加热控制器,所述加热控制器与所述电加热元件电性连接,并调整所述电加热元件的加热温度。
8.根据权利要求7所述的管道加热系统,其特征在于,所述加热控制器还包括温度传感器,用于监测所述管体的温度;
所述管道加热系统还包括主控设备,与所述加热控制器电性连接;所述温度传感器将所测温度值发送至所述加热控制器,并由所述加热控制器将所测温度值发送至所述主控设备。
9.根据权利要求8所述的管道加热系统,其特征在于,所述主控设备预设有一安全温度值,在所测温度值高于或等于所述安全温度值时,所述主控设备关闭所述加热控制器。
10.根据权利要求7所述的管道加热系统,其特征在于,所述加热管的数量为N根,N为大于1的自然数,所述各相邻加热管之间通过管连接件拼接并连通。
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CN201720096151.0U CN206468981U (zh) | 2017-01-25 | 2017-01-25 | 一种加热管及管道加热系统 |
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Cited By (1)
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CN106838528A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-06-13 | 上海小海龟科技有限公司 | 一种加热管及管道加热系统 |
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- 2017-01-25 CN CN201720096151.0U patent/CN206468981U/zh active Active
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